حدود 200 میلیارد کهکشان که هر کدام دارای تقریباً 200 میلیارد ستاره است به وسیله تلسکوپها قابل تشخیص است. اما این تعداد فقط 4 درصد از محل گیتی را تشکیل می دهد. حدود 80-90 درصد از جهان از ماده دیگری ساخته شده است که ماده تاریک (dark matter) نامیده می شود. هیچ کس نمی داند که ماهیت این ماده ناشناخته چیست، اما مقدار این نوع ماده از تمام اتم های موجود در تمام ستارگان موجود در کل کهکشان های قابل شناسایی گستره فضا بسیار بیشتر است. به نظر می رسد این نیروی عجیب، اجزای جهان را با سرعت فزاینده ای از یکدیگر دور می کند، در حالی که نیروی گرانش با این نیرو مقابله کرده و از سرعت این گسترش می کاهد. این اکتشاف ها به وسیله رصدخانه مداری که کاوشگر ناهمسانگرد ریز موج ویلکینسون (WMAP) نامیده می شود، انجام شده است. این کاوشگر افت و خیزهای ناچیز موجود در پرتوهای ریز موج پس زمینه کیهانی را اندازه می گیرد که در اثر پژواک های میرای انفجار بزرگ به وجود آمده است.

جهان در حال انبساط با سرعتی سرسام آوراین یافته ها به مشاجرات فراوانی که در مورد جهان، عمر جهان، سرعت انبساط آن و ترکیب آن جریان داشت، پایان داد. با استفاده از نتایج دو تحقیق ذکر شده، اخترشناسان امروز بر این باورند که سن جهان 13.7میلیارد سال با تقریب چند صد هزار سال است. براساس اطلاعات موجود، جهان با سرعت شگفت آور 71 کیلومتر در ثانیه در مگا بارسک در حال انبساط است.

نیروی ضد گرانشی باعث انبساط جهان می شود !!! به نظر می رسد که چیزی در فضا نهفته است و همانند نوعی نیروی ضد گرانشی عمل می کند. این نیرو باعث می شود که به جای آن که جهان متراکم شود و اجزای آن به یکدیگر نزدیک شود،  انبساط می یابد. از حدود بیست سال پیش حدس می زنند که در جهان ماده تاریک وجود دارد، چرا که در آن زمان دریافتند که جهان به گونه ای عمل می کند که انگار بسیار سنگین تر از چیزی است که واقعاً به نظر می رسد.

انرژى تاريك چيست؟

براى تامين نيرو محركه لازم براى حفظ شتاب كنونى عالم، مى بايست تا ۷۳ درصد از كل چگالى عالم توسط انرژى تاريك اشتغال شده باشد.
بزرگ ترين مشكل كه بر سر راه اين ايده وجود دارد اين است كه هيچكس نظرى درباره ماهيت انرژى تاريك ندارد.
 اين انرژى مى تواند بى ارتباط با جهان باشد (به طور مثال خود خلأ) و يا تاثيرات ابعاد فضايى پنهان داشته باشد. انرژى مذكور مانند انرژى پادگرانى حالت دافعه دارد اما اينطور نيست كه با ويژگى ذاتى ذرات بى ارتباط باشد و به طور مستقيم در فضا عمل مى كند.
 فيزيكدان ها در تلاشند تا با بهره گيرى از نظريه هاى فيزيكى مورد قبول دانشمندان چگالى انرژى تاريك را محاسبه كنند. اما نتايجى كه به دست آورده اند با واقعيت سازگارى ندارد. تاكنون مقدار محاسبه شده در حدود ۱۰۶۰ برابر بزرگتر از ميزان مشاهده شده است.

نامزد هاي ماده تاريك

سيارات 

ماده تاريك ممكن است از چيزهاي معمولي مثل جنس سيارات تشكيل شده باشد، ولي سياراتي مثل زمين به اندازه كافي جرم ندارند، پس ممكن است ژوپيترها تشكيل دهنده ماده تاريك باشند.

اما اين نظريه چندين مشكل دارد، اول اينكه ما فرض كرده ايم سيارات فقط در اطراف ستارگان شكل گرفته اند، بنا بر اين ستارگان به ميزان بسيار كمي جرم آن ها را بالا مي برند كه براي تشكيل دادن 88% جرم عالم كافي نيست.
ستارگان تاريك - ژوپيترها، كوتوبه هاي قهوه اي، كوتوله هاي سفيد

دومين و مهمترين مشكل از تركيب هسته اي مهبانگ (big bang nacleosynthesis) ناشي مي شود. در لحظه تولد عالم وقتي مهبانگ رخ داد عالم ماده اي بسيار گرم تشكيل شده از انواع ذرات بود، در حالي كه عالم بزرگ و بزرگتر و به سردي مي گراييد ذرات ماده معمول مثل الكترون، نوترون و پروتون ها نيز سرد مي شدند و اتمهاي مواد موجود در عالم را تشكيل مي دادند. غالب اين اتمها مربوط به هليوم و هيدروژن هستند.

ماده معمول ديگري كه مي تواند تشكيل دهنده ماده تاريك باشد ستارگاني هستند كه جرم كافي براي سوختن و درخشان شدن ندارند- كوتوله هاي قهوه اي - يا ژوپيترها - ژوپيترها كوتوله هايي به مراتب (حدود 10 برابر) سنگين تر هستند و به صورت ستارگان بسيار كوچك و كم نور فعاليت دارند. اما اين احتمالات مثل سيارات در مقابل BBN با مشكل مواجه مي شوند و باز باريون كافي وجود ندارد. احتمال اين نيز مي رود كه نظريه BBN اشتباه باشد ولي چون اين نظريه تا كنون بسيار موفق بوده است به دنبال انتخاب هاي ديگري براي ماده تاريك هستيم.

ماده عجيب 

ماده اي است كه الكترون، نوترون و پروتون ندارد. بسياري از چنين ذرات شناخته شده اند و چند مورد از آن ها در حد تئوري هستند تا بتوان مشكل ماده تاريك را حل كرد.

نوترينو ها 
نوترينو ها ذرات بدون جرمي هستند كه وجودشان ثابت شده و لي دلايلي وجود دارد كه نشان داده گاهي اوقات جرم بسيار كوچكي دارند. در عالم مقدار بسيار زيادي از اين ذرات وجود دارد، با اين حال حتي يك جرم بسيار كوچك تر براي ماده تاريك پر اهميت است. جرمي به اندازه 1/5000 جرم الكترون، امگايي به اندازه 1 بدست مي دهد.

ويمپ ها (WIMPs) 

بيشتر انتخاب هاي ماده عجيت در دسته ويمپ ها Weakly Interaching massive particles قرار مي گيرند. ويمپ ها دسته اي از ذرات سنگين هستند كه به سختي با ذرات ديگر واكنش مي دهند از اين ذرات مي توان در تراسنيو ها و آكسيون ها را نام برد.

تغييرات جاذبه آخرين احتمال اين است كه ما هنوز جاذبه و گرانش را به درستي نشناخته باشيم. ممكن است جاذبه در مقياس هاي بزرگ مثل كهكشان ها نسبت به مقياس هاي كوچك كه مي شناسيم متفاوت باشد. با اينكه چنين احتمالي بعيد به نظر مي رسد ولي نبايد حتي به عنوان يك احتمال كنار گذاشته شود. نتيجه گيري: ستاره شناسان هنگام رصد كهكشان ها دريافتند كه مقدار بسيار زيادي ماده در عالم وجود دارد و كهكشان ها اتفاقي و نا مرتب در عالم جا نگرفته اند بلكه به صورت خوشه ها و ابر خوشه درميان رشته ها و ديواره هايي جا گرفته اند كه در بين شان تهي گاهها وجود دارند. ماده تاريك هرچه كه هست، مهمترين علت نيروهاي گرانشي در اين عالم است و حداقل بايد سهم كوچكي در ساختار كنوني عالم داشته باشد. در صورتي كه ماده تاريك از ذرات سبك نوترينو تشكيل شده باشد مي تواند فواصل بسيار بزرگ را پوشش دهد يعني در فواصل بين رشته ها و ديواره ها قرار مي گيرد اين نوع ماده HDM يا ماده تاريك داغ نام دارد. اما در صورتي كه ماده تاريك از ذرات سنگين مثل WIMPs تشكيل شده باشد، ذراتش نسبتا به آرامي حركت مي كنند و مي توانند مقياس هاي كوچكتري مثل فواصل كهكشاني را پوشش دهند اين نوع ماده CDM يا ماده تاريك سرد نام دارد. هر دو نوع ماده يعني HDM و CDM مشكلاتي دارند از جمله اينكه CDM ني تواند ساختارهايي با مقياس هاي بزرگ و HDM نمي تواند مقياس هاي كوچك را تحت پوشش قرار دهد. با اين حساب فرض مي كنيم كهكشان ها در ميان ماده تاريك يا MDM شكل گرفته اند.

ماده تشکیل دهنده ماده تاریک نمی تواند خیلی زیاد با ماده معمولی اندرکنش داشته باشد. اما دراینجا یک شکافی وجود دارد. بعضی از این ذرات می توانند با یکدیگر اندرکنش داشته باشند و حتی یکدیگر را نابود کنند. زمانی که الکترون ها با پاد ذره خود، پوزیترون، برخورد کنند هردو ذرات دریک فرایند تولید پرتو گاما نابود می شوند. بدین ترتیب بعضی از کاندیداهای ماده تاریک ممکن است پادماده ها باشند. سبکترین ذره پایدار که نظریه ابرتقارن آن را بعنوان کاندیدای ماده تاریک معرفی می کند، ذره ای بنام « نوترالینو» می باشد. با نابودی نوترالینوها ذرات دیگری بوجود می آیند - همانند پایون ها ، الکترون ها و پوزیترون ها - که می توانند به سرعت های بالا دسترسی پیدا کنند.

وقتی این ذرات پرسرعت از داخل میدان مغناطیسی عبور کنند از خود تابش سینکروترون - دقیقا همان تابشی که تیم WMAP آشکارکردند - گسیل می کنند. این الکترون ها وپوزیترون ها همچنین با نورستارگان وتابش پس زمینه کیهانی برخورد می کنند و فوتون ها را به ترازهای انرژی بالاترمی برند، به طوری که ما پرتوهای ایکس وگاما مشاهده می کنیم. پرتوهای گاما با این طول موج های خاص باید توسط تلسکوپ فضایی که درسال 2006ميلادي به فضا پرتاب شد آشکار شوند. چنانچه این پرتوها آشکار شوند قدم بسیارمهمی درراه شناخت ماده تاریک برداشته شده است.

خبرهایي درباره ماده تاریک راه شيري(كاهكشان)

دانشمندان تصور میکنند که مقداری از ماده اسرار آمیز تاریک را درمرکز کهکشان راه شیری یافته اند.
تابش ریز موج اضافی از مرکز راه شیری، ممکن است به وجود ماده تاریک مربوط شود. البته داگلاس فینکبینر، ستاره شناس دانشگاه پرینستون ، چندان درمورد چیزی که درمرکزکهکشان باعث این تابش اضافی می شود ، مطمئن نیست. او یافته های جدید خود را در مجله منتشر کرد. او پیشنهاد کرده است که به این منظور باید تابش ریزموج کیهانی، مورد مطالعه قرارگیرد. این تابش بازمانده انفجار بزرگ است و با مطالعه آن می توانیم اطلاعات خود را درباره لحظات آغازعالم کاملتر کنیم. در حال حاضر تیم WMAP درحال مطالعه میزان ناهمسانگردی این تابش می باشد. این تیم درحین مشاهدات خود مواظب هستند که سیگنالهای زمینی با سیگنالهای کیهانی مخلوط نشوند. آنها معتقدند که منشأ امواج ریزموج غیرکیهانی، می تواند از هیدروژن یونیزه درقلب کهکشان خودمان، غبارمیان ستاره ای و یا از الکترونهای پرسرعت دربقایای ابرنواخترها باشد.

او با استفاده ازمطالعات این تیم در اطراف قلب کهکشان، تابشهایی شبیه تابش اتم های هیدروژن یونیزه پیدا کرد ولی مقدار آن زیاد نبود. این تابش همچنین شبیه تابش الکترونهای پر سرعت درمیدان مغناطیسی است، اما آنها مجبورند سرعت هایی نزدیک سرعت نور داشته باشند. وی طی ارائه یک مقاله در ادینبرگ اسکاتلند، در ماه سپتامبر، عنوان کرد که ممکن است نشانه هایی ازماده تاریک را یافته باشد.

ستاره شناسان انگلیسی معتقدند که توانسته اند با استفاده از یک رادیو تلسکوپ یک کهکشان متشکل از ماده تاریک را کشف کنند. آنها معتقدند این کهکشان غیر قابل مشاهده، بطور کامل از ماده تاریک تشکیل شده است. یک کهکشان تاریک، ناحیه ای از جهان که دارای مقادیر زیادی از ماده که به شکل یک کهکشان می چرخد، می باشد ولی در آن هیچ ستاره ای رؤیت نمی شود. این ناحیه تنها توسط یک رادیو تلسکوپ قابل رؤیت است. کهکشان مذکور برای اولین بار با تلسکوپ دانشگاه منچستر لوول رصد شد و صحت آن با تلسکوپ آرسیبو در پورتوریکو تآیید شد. تصور می شود که این ماده ناشناخته کهکشان، همان ماده تاریک باشد.